JP2007178885A - パターンおよび配線パターンならびにそれらの製造法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板上に形成された感光性樹脂組成物層の上に疎液性の高い表面被覆層を形成させ、パターンを形成させる。基板上に残留する表面被覆層は疎液性が高く、一方、被覆が除去された部分は相対的に親液性が高いので、被覆が除去された部分に選択的に導電性材料含有組成物を付着させることができ、所望の配線パターンを得ることができる。
【選択図】図1
Description
(1)基板上に導電膜を形成させ、
(2)導電膜上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィー法によりパターンを形成させ、
(3)形成されたパターン(フォトレジスト膜)を介して導電膜をエッチングし、
(4)フォトレジストを剥離する、
という工程からなる。
基板と、
前記基板上に形成された感光性樹脂組成物層と、
前記感光性樹脂組成物層の上に形成された表面被覆層と
を具備してなり、前記感光性樹脂組成物層と前記表面被覆層とが像様に除去されたパターンであって、
23℃において測定される、前記表面被覆層に対するn−ヘキサデカンの接触角が41度以上であることを特徴とするものである。
基板上に感光性樹脂組成物層を形成させる工程、
前記感光性樹脂組成物層の上に表面被覆層を形成させる工程、
前記感光性樹脂組成物層を像様露光する工程、
現像により、露光された領域の前記感光性樹脂組成物層および表面被覆層を除去する工程、
を含んでなり、
23℃において測定される、前記表面被覆層に対するn−ヘキサデカンの接触角が41度以上であることを特徴とするものである。
基板上に感光性樹脂組成物層を形成させる工程、
前記感光性樹脂組成物層の上に表面被覆層を形成させる工程、
前記感光性樹脂組成物層を像様露光する工程、
現像により、露光された領域の前記感光性樹脂組成物層および表面被覆層を除去する工程、
現像により被覆が除去された部分のみに導電性材料含有組成物を付着させる工程
を含んでなり、
23℃において測定される、前記表面被覆層に対する前記導電性材料含有組成物の接触角が41度以上であることを特徴とするものである。
基板上に感光性樹脂組成物層を形成させる工程、
前記感光性樹脂組成物層の上に表面被覆層を形成させる工程、
前記感光性樹脂組成物層を像様露光する工程、
現像により、露光された領域の前記感光性樹脂組成物層および表面被覆層を除去する工程、および
現像により被覆が除去された部分のみに導電性材料含有組成物を付着させる工程
を含んでなる方法により製造され、
23℃において測定される、前記表面被覆層に対する前記導電性材料含有組成物の接触角が41度以上であることを特徴とするものである。
図1は本発明によるパターン形成法の一例を説明するためのものである。まず、基板1上に感光性樹脂組成物層を形成させる(図1(a))。ここで用いることができる基板は任意であり、ガラス、SiまたはGaAsなどの半導体材料などを用いることができる。また、感光性樹脂組成物層を形成させるに先立って、表面を研磨するなどの前処理を行ったり、後述する導電性材料を含む液体に対する親和性の高い、言い換えれば親液性の材料で被覆しておくこともできる。
シリコン基板上に感光性樹脂組成物PS−MSZをスピン塗布し、110℃で1分間プリベークすることにより、膜厚1.5μmの膜を形成させた。さらにフッ素系ポリマー組成物FS−1010(株式会社フロロテクノロジー製)をスピン塗布して、膜厚0.01μmの表面被覆膜を形成させた。
10gの銅ナノ粒子を90gのデカンに分散させて導電性インク(以下、銅導電性インクという)を調製した。実施例1で製造したパターンに、a)スピン塗布、b)ディップ塗布、c)スプレー塗布、またはd)スリット塗布により、銅導電性インクを塗布した。23℃において測定される銅導電性インクの接触角は、パターン残留部に対して60度、パターン除去部に対して10度であった。
フッ素系ポリマー膜を形成させないことを除いて、実施例1と同様にしてパターンを形成させた。この試料のパターン残留部の表面特性を調べたところ、有機溶媒および界面活性剤を含む水溶液に対しては濡れが生じた。このとき、23℃において測定される、パターン残留部に対するn−ヘキサデカンの接触角は20度であった。また銅導電性インクをスピン塗布したところ、パターン全面に銅導電性インクが広がって付着し、遠心力や風によって除去することが困難であった。
実施例1と同様の方法により、トレンチと、それに接続する1mm×1mmの液だまりを有するパターンを製造した。この液だまりに精密なディスペンサーにより銅導電性インクを吐出させたところ、銅導電性インクはトレンチに流れ込み、パターン除去部分を均一に覆うことが確認できた。また、パターン残留部に銅導電性インクを吐出させたところ、銅導電性インクは玉状になってちらばり、トレンチに触れた銅導電性インクはトレンチ内に流れ込んだ。
PS−MSZの代わりに感光性アクリル樹脂組成物(AZ RISOFINE OC−302(商品名;AZエレクトロニックマテリアルズ社製))を用い、加湿処理を省略した他は実施例1と同様にしてパターンを形成させた。このパターンを用いて実施例1と同様にパターン面の表面特性を調べたところ、パターン残留部では界面活性剤を含む水溶液および有機溶媒に対して撥液性を示し、パターン除去部では界面活性剤を含む水溶液および有機溶媒に対して親液性を示した。23℃において測定されるn−ヘキサデカンの接触角は、パターン残留部に対して55度、パターン除去部に対して5度であった。
界面活性剤で表面をコーティングした10gの銀ナノ粒子を90gの水に分散させて銀導電性インクを調製した。この銀導電性インクを用いた他は、実施例2と同様にしてa)〜d)の方法で塗布試験を行った。銀導電性インクを用いた場合にも、パターン残留部ではインクが玉状になってはじかれて撥液性を示す一方、パターン除去部には均一にインクが広がった。23℃において測定される銀導電性インクの接触角は、パターン残留部に対して82度、パターン除去部に対して4度であった。
実施例1で得られたパターンにディップ塗布により銀導電性インクでパターン除去部を埋め、表面に残っている玉状のインクを除去した後、300℃で30分間焼成した。得られた埋め込み配線の抵抗値を測定したところ3.5μΩcmであり、良好な抵抗値であることがわかった。
感光性アクリル樹脂(AZエレクトロニックマテリアルズ社製 AZ RISOFINE OC−302(商品名))をガラス基板にスピン塗布し、膜厚3μmの膜を得た。これを90℃1分間のプリベークを行った。また、フッ素ポリマー(株式会社ネオス製フタージェント110)をエタノールに2%の濃度で溶解したものを準備した。前記の感光性アクリル樹脂塗布済みの基板をフッ素ポリマーエタノール溶液にディップし引き上げ、エリプソ分光法により測定したところ、0.07μmのフッ素ポリマー膜が付着していること求められた。
2 感光性樹脂組成物層
3 表面被覆層
4 マスク
5、6 親液性の高い材料の層
7 導電性材料含有組成物
8 液だまり
Claims (10)
- 基板と、
前記基板上に形成された感光性樹脂組成物層と、
前記感光性樹脂組成物層の上に形成された表面被覆層と
を具備してなり、前記感光性樹脂組成物層と前記表面被覆層とが像様に除去されたパターンであって、
23℃において測定される、前記表面被覆層に対するn−ヘキサデカンの接触角が41度以上であることを特徴とするパターン。 - 23℃において測定される、前記感光性樹脂組成物層と前記表面被覆層とが除去された部分に対するn−ヘキサデカンの接触角が40度以下である、請求項1に記載のパターン。
- 前記表面被覆層が、フッ素含有ポリマーを含んでなるものである、請求項1または2に記載のパターン。
- 前記フッ素含有ポリマーが、炭素数が1〜18のパーフルオロアルキル基をふくむものである、請求項3に記載のパターン。
- 前記感光性樹脂組成物層が、シラザン構造を有するポリマーと感光剤と溶剤とを含む感光性樹脂組成物に由来するものである、請求項1〜4のいずれか1項に記載のパターン形成法。
- 基板上に感光性樹脂組成物層を形成させる工程、
前記感光性樹脂組成物層の上に表面被覆層を形成させる工程、
前記感光性樹脂組成物層を像様露光する工程、
現像により、露光された領域の前記感光性樹脂組成物層および表面被覆層を除去する工程、
を含んでなり、
23℃において測定される、前記表面被覆層に対するn−ヘキサデカンの接触角が41度以上であることを特徴とするパターン形成法。 - 基板上に感光性樹脂組成物層を形成させる工程、
前記感光性樹脂組成物層の上に表面被覆層を形成させる工程、
前記感光性樹脂組成物層を像様露光する工程、
現像により、露光された領域の前記感光性樹脂組成物層および表面被覆層を除去する工程、
現像により被覆が除去された部分のみに導電性材料含有組成物を付着させる工程
を含んでなり、
23℃において測定される、前記表面被覆層に対する前記導電性材料含有組成物の接触角が41度以上であることを特徴とする配線パターン製造法。 - 前記導電性材料含有組成物が、金属微粒子と溶媒とを含むものである、請求項7に記載の配線パターン製造法。
- 導電性材料含有組成物を付着させた後、加熱、あるいは紫外線または電子線の照射により導電性材料含有組成物を硬化させる、請求項7または8に記載の配線パターン製造法。
- 配線パターンを具備してなる半導体素子であって、前記配線パターンが下記の工程:
基板上に感光性樹脂組成物層を形成させる工程、
前記感光性樹脂組成物層の上に表面被覆層を形成させる工程、
前記感光性樹脂組成物層を像様露光する工程、
現像により、露光された領域の前記感光性樹脂組成物層および表面被覆層を除去する工程、および
現像により被覆が除去された部分のみに導電性材料含有組成物を付着させる工程
を含んでなる方法により製造され、
23℃において測定される、前記表面被覆層に対する前記導電性材料含有組成物の接触角が41度以上であることを特徴とする半導体素子。
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